混凝土组合结构多向裂缝形成研究及其控制手段

龚云1徐洁2王云2

摘要：本文对混凝土组合结构中常见的质量通病—多向裂缝，进行了形成原因的分析，总结、归纳了预防多向裂缝的措施和方法。为今后的多向裂缝预防与控制提供了一定的借鉴意义。

关键词：混凝土组合多向裂缝收缩沉降

1.引言

混凝土组合构件是带多向裂缝工作的，混凝土在凝结硬化过程中就有微多向裂缝存在。这是因为混凝土中的水泥和骨料在温度变化条件下产生不均匀的体积变形，而它们又粘结在一起不能自由变形，形成相互间的约束应力。一旦此约束应力大于水泥和骨料间的黏结强度和水泥自身的抗拉强度，就会产生微多向裂缝。混凝土多向裂缝的产生，是微多向裂缝发展的结果。混凝土组合工程由模板工程、钢筋工程和混凝土工程组成，设计和施工紧密配合才能保证工程质量。如一方出现问题，都会影响混凝土组合工程的质量。

2.成因分析

2.1混凝土的收缩

在硬化初期由于水泥的水化作用，形成新的水泥结晶体，这种结晶体化合物比原材料体积小，引起混凝土体积的收缩，即所谓的凝缩；后期主要是混凝土内自由水蒸发而引起的干缩；如果混凝土处在一个温差变化较大的环境下，将会使其收缩更为加剧。混凝土养护不及时，产生急剧的体积收缩；使用收缩率较大的水泥或使用过量的粉砂，浇筑后骨料下沉，上下收缩不一致；模板过于干燥，拆模或拆除覆盖物时混凝土与外界温差过大等。

2.2设计原因

设计人员在进行配筋计算中，通常只是根据其承载能力来确定配筋量，往往忽略了在正常使用阶段由荷载而引起的挠度及多向裂缝宽度的验算；这些多向裂缝有时也会超过规范的最大允许值。

2.3施工原因

混凝土的强度等级达不到设计要求、构件尺寸不满足图纸要求、钢筋放置不到位、配筋量不足等施工缺陷均能造成多向裂缝；钢筋表面锈蚀或材质不均匀，在加工过程中钢筋的调直、切断、弯曲成型、顶弯，尺寸不准、端头不平、变形；钢筋安装间距位置不正确、外形尺寸不准、钢筋错位、同一截面接头过多。混凝土被顶部钢筋所阻，形成沿多向裂缝。混凝土振捣不密实、搅拌运输时间过长，导致浇注时坍落度过低，使混凝土出现不规则的网状多向裂缝。混凝土初期养护时干燥使得在混凝土与大气接触面上出现不规则的网状多向裂缝。过早拆模，混凝土尚未达到强度。

2.4沉降

当房屋建于土质差别较大的地基或房屋相邻部分的高度、结构刚度、地基基础的处理方法有显著差别时，应在差异部位设置沉降缝，将其划分成刚度较好、长度变化较小的几个单元。加强门窗洞口的刚度，设置过梁增强整体刚度。尽量避免用软弱土层做持力层；若无法避免，必须要进行夯实和加固，基槽平整后一定按轴线位置搞好钎探。在模板施工过程中，上下层支架的立柱对齐对准，并铺设垫板，用于支模板的地坪、胎模等应平整光洁，不得出现产生影响构件质量的下沉、多向裂缝。对于地基持力层不均匀的建筑物，应根据实际情况，将局部基础适当加深或加宽降低基底应力。在施工过程中应尽量避免对地基土的扰动，做好排水处理，避免地表水浸泡基础而引起局部下沉。

3.预防和补

3.1管理方面

发现多向裂缝查找原因，采取相应措施加以处理不留隐患；重点做好事前控制，把可能产生多向裂缝的地方事前加以处理；在施工期间，注重各工序的施工质量控制，认真做好“三检”工作（班组的自检，班组的互检及专职质量检查员的检查工作），严格按照规范、规定、标准及各分项的工艺、工序进行施工，严把施工的质量关。建成以后的房屋应按其功能合理使用，避免因使用不当而造成的多向裂缝。

3.2商品混凝土性能改善

目前普遍采用商品混凝土进行浇筑，为满足坍落度大，流动性好的泵送要求，水灰比相对较大；当混凝土收缩凝固时，会产生塑性收缩多向裂缝。受市场竞争影响，各商品混凝土厂商的混凝土性能不够稳定，容易引起碱骨料反应，遇水体积膨胀，致使现浇混凝土楼板出现多向裂缝。因此有关管理部门，应切实加强对商品混凝土厂商的管理，促使商品混凝土厂商转变观念，控制好原材料质量，选用高效优质混凝土外掺剂，改善和减小混凝土的收缩值，建立健全监控体系，从根本上改善商品混凝土的质量和性能。

3.3多向裂缝防治方法

从温度应力着手，防止混凝土超冷、外温度过大；从改善约束条件着手，合理分缝分块避免基础起伏过大、合理安排施工工序、避免过大高差和侧面长期暴露；从控制温度着手，采用改善骨料级配、掺混合料、加引气剂或塑化剂等措施减少混凝土中的水泥用量。

3.4多向裂缝处理方法

因多次冻融而产生的多向裂缝，除对已形成缺陷和损坏的部分予以补强或加固外，宜添加对受冻混凝土构件的保温措施；因处于侵蚀性介质中而产生的大面积的缺陷损伤，除应剔除腐蚀和损伤的部位，应使用矿渣水泥混凝土罩面加以保护；对已产生的不太严重的地震损伤可参考震损建筑修复加固的办法来解决。

采用碳纤维加固，碳纤维应垂直于多向裂缝，粘贴宽度为600mm为宜，既能起到良好的抗拉裂补强作用，又不影响粉刷和装饰效果。首先打磨混凝土表面，使用丙酮擦拭一遍，保持表面干燥、干净。按3：1比例准确称取各组分并充分搅拌均匀，将调好的粘合剂均匀地涂刷到粘结面；将裁好的碳纤维粘于混凝土粘贴面，使用刮板往复碾压，使碳纤维平直延展，粘合剂充分渗透；在碳布表面涂刷粘合剂，继续往复刮涂碾压赶出气泡，并使粘合剂均匀覆盖碳布，静置1～2小时至指干，重复碾压消除因纤维浮起和错动可能引起的气泡、粘接不实等。

4.结论

一条多向裂缝可能由一种或几种原因同时引起，重点做好事前与事中的控制工作，做好各工序的把关，把隐患消灭在萌芽状态；我们应该重视设计、施工的各个环节，以高度的责任心去完成每项工程；只要认真对待，就一定能根治这一通病。

参考文献：

[1]朱水平.浅谈商品混凝土早期多向裂缝的成因和预防措施[J]；广西城镇建设；2009年02期

[2]宋莉；张廷涛；程长涛.建筑工程楼板混凝土的多向裂缝成因及其预防[J]；山西建筑；2011年03期